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JPH077781B2 - How to create a solder joint - Google Patents
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JPH077781B2 - How to create a solder joint - Google Patents

How to create a solder joint

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JPH077781B2
JPH077781B2 JP4028751A JP2875192A JPH077781B2 JP H077781 B2 JPH077781 B2 JP H077781B2 JP 4028751 A JP4028751 A JP 4028751A JP 2875192 A JP2875192 A JP 2875192A JP H077781 B2 JPH077781 B2 JP H077781B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は一般に電子実装分野にお
ける表面実装技術に関し、より具体的には、後で表面実
装工程によって別の電子構造に接合される基板の表面
に、はんだボール・コネクタを位置合せし実装する、改
良された方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates generally to surface mount technology in the field of electronic mounting, and more specifically to solder ball connectors on the surface of a substrate that is subsequently joined to another electronic structure by a surface mounting process. An improved method for alignment and implementation.

【0002】[0002]

【従来の技術】表面実装技術は、特にハイエンド・コン
ピュータで、電子デバイスを互いに接合する好ましい方
法として受け入れられている。セラミック・モジュール
の裏面に実装したピンを回路板の穴に突き刺す、それ以
前のピン・コネクタ法に比べて、同じ面積の回路板に2
倍のモジュールが配置できる。部品サイズの縮小、入出
力密度の増加、電気抵抗の低下、コストの削減、信号経
路の短縮などの他の利点もあって、業界は表面実装技術
への移行を進めてきた。
Surface mount technology is accepted as the preferred method of joining electronic devices together, especially in high end computers. The pins mounted on the back surface of the ceramic module are pierced into the holes of the circuit board.
Double modules can be placed. Other advantages such as smaller component sizes, higher input / output densities, lower electrical resistance, lower costs, and shorter signal paths have driven the industry to move to surface mount technology.

【0003】ある電子構造を別の電子構造に表面実装す
るためのはんだ構造は無数に提案されている。典型的な
表面実装法では、第1の電子構造または「基板」上に配
置された導電性の、一般に金属製のパッド上に、はんだ
ペーストをスクリーン印刷することによってはんだ構造
を形成する。ステンシル印刷操作を使って、接触マスク
をパッドと位置合せする。基板上のはんだペースト領域
を、第2の電子構造または「回路板」上の対応するパッ
ドに位置合せし、その上に置く。ある方法では、その代
わりにまたはそれに加えて、はんだペーストを回路板の
パッド上にスクリーン印刷することもある。配置後、基
板と回路板をリフロー操作にかけて、はんだペーストを
融かし、基板と回路板上の相対応するパッド間にはんだ
ボンドを形成する。
A myriad of solder structures have been proposed for surface mounting one electronic structure onto another. In a typical surface mount method, a solder structure is formed by screen-printing a solder paste onto a conductive, generally metal pad located on a first electronic structure or "substrate". Align the contact mask with the pad using a stencil printing operation. The solder paste areas on the substrate are aligned with the corresponding pads on the second electronic structure or "circuit board" and placed thereover. Alternatively or additionally, a solder paste may be screen printed onto the pads of the circuit board. After placement, the board and circuit board are subjected to a reflow operation to melt the solder paste and form solder bonds between corresponding pads on the board and circuit board.

【0004】他の既知の表面実装技術は、はんだペース
トではなくはんだボールを使って、はんだ構造を形成す
るものである。はんだボールの使用により、スクリーン
印刷よりも正確にやや多量のはんだが塗布できる。はん
だボールを位置合せして基板に保持し、これを融かして
導電性パッド上にはんだ接合を形成する。前と同様に、
新しく接合されたはんだボールのついた基板を回路板と
位置合せする。次いではんだボールをリフローさせる
と、基板と回路板の間に良好なはんだボンドが形成され
る。
Another known surface mount technique uses solder balls rather than solder paste to form the solder structure. The use of solder balls allows a slightly larger amount of solder to be applied more accurately than screen printing. The solder balls are aligned and held on the substrate, which is melted to form solder joints on the conductive pads. As before,
Align the board with the newly joined solder balls with the circuit board. The solder balls are then reflowed to form a good solder bond between the substrate and the circuit board.

【0005】しかし、はんだペースト表面実装法もはん
だボール表面実装法も、パッドの密度が増加してくると
欠点が出てくる。確実なはんだ接合を得るには、一定量
のはんだを維持しなければならない。パッドの間隔に対
して必要なはんだの量が増えてくるにつれて、対応しな
い導電性パッド間のはんだ橋絡が問題となってくる。大
量のはんだがリフロー中に融けるとき、橋絡の問題は著
しくなってくる。
However, both the solder paste surface mounting method and the solder ball surface mounting method have drawbacks as the pad density increases. A certain amount of solder must be maintained to obtain a secure solder joint. As the amount of solder required for the pad spacing increases, the solder bridging between the incompatible conductive pads becomes a problem. The problem of bridging becomes significant when a large amount of solder melts during reflow.

【0006】本発明の出願人に譲渡された1990年6
月18日出願の米国特許出願第555120号で提案さ
れている一つの方法では、基板にスクリーン印刷した低
融点はんだを高融点はんだボールと共に使用している。
上記出願を引用により本明細書に合体する。はんだボー
ルとはんだペーストを併用すると、低融リフロー中には
んだボールの構造の一体性が増すため、導電性パッド上
に配置できるはんだの量が大幅に増す。はんだボールと
はんだペーストの併用により、最良の電気的特性、構造
特性及び工程特性が得られるようにはんだを調整するこ
とができる。図1を参照すると、基板17の導電性パッ
ド16に付着するはんだペースト15としては比較的低
温で融けるものを選び、一方はんだボール11の組成物
は融点が高く、リフロー時にはんだペースト15が少量
だけ融けて、はんだボール11の位置を固定する。少量
のはんだしかリフローさせないので、橋絡の恐れは少な
く、大きなはんだ接合をもつ信頼性が得られる。
Assigned to the applicant of the present invention, 1990 June
One method proposed in U.S. patent application Ser. No. 555120 filed March 18, uses screen printed low melting point solder with a high melting point solder ball.
The above application is incorporated herein by reference. The combined use of solder balls and solder pastes greatly increases the amount of solder that can be placed on the conductive pads due to the increased structural integrity of the solder balls during low melt reflow. The combined use of solder balls and solder paste allows the solder to be tuned to obtain the best electrical, structural and process characteristics. Referring to FIG. 1, as the solder paste 15 that adheres to the conductive pads 16 of the substrate 17, one that melts at a relatively low temperature is selected, while the composition of the solder balls 11 has a high melting point and only a small amount of the solder paste 15 is present during reflow. It melts and fixes the position of the solder ball 11. Since only a small amount of solder is reflowed, there is little risk of bridging, and reliability with a large solder joint is obtained.

【0007】しかし、はんだペーストとはんだボールを
併用するはんだ接合の製造は難しいことがわかった。は
んだボールは、リフロー工程中に位置合せと操作が難し
い。はんだボールのみを扱う方法として、位置合せプレ
ートと併せて、振動、ブラシング、真空などを使用した
様々な方法が提案されているが、はんだペーストが加わ
ると、工程がさらに複雑になる。はんだボールの相互間
及び基板上での中心度を維持する上で多くの問題が生
じ、はんだボールが完全に失われることさえある。はん
だボールの位置がずれると、隣接するパッド部位間の橋
絡が問題になる。はんだペーストとはんだボールの併用
の概念を用いてはんだ接合を製造するある方法では、高
価な位置合せツールが提案されている。同時に基板パッ
ドとはんだ接合の間の位置合せを保持しながら、はんだ
ボール、はんだペースト及び基板の間の良い物理的接触
を確保しなければならない。加工時間は工程検査の数が
増すにつれて急増する。
However, it has been found difficult to manufacture a solder joint using a solder paste and a solder ball together. Solder balls are difficult to align and manipulate during the reflow process. As a method of handling only solder balls, various methods using vibration, brushing, vacuum, etc. have been proposed in combination with an alignment plate, but when solder paste is added, the process becomes more complicated. Many problems arise in maintaining the centrality of the solder balls between each other and on the substrate, and even the complete loss of the solder balls. If the positions of the solder balls are misaligned, bridging between adjacent pad parts becomes a problem. In one method of making solder joints using the concept of combined solder paste and solder balls, expensive alignment tools have been proposed. At the same time, good alignment between the solder pads, the solder paste and the substrate must be ensured while maintaining the alignment between the substrate pad and the solder joint. Processing time increases rapidly as the number of process inspections increases.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の一目的は、は
んだペーストとはんだボールを含むはんだ構造を電子基
板上に設ける工程を自動化することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to automate the process of providing a solder structure containing solder paste and solder balls on an electronic board.

【0009】本発明の他の目的は、導体パッド間の橋絡
が減少した信頼性の高いはんだ接合を製造することであ
る。
Another object of the present invention is to produce a reliable solder joint with reduced bridging between conductor pads.

【0010】本発明の他の目的は、高価な位置合せツー
ルを使わずにはんだペーストとはんだボールの組合せを
基板パッドに対して確実に位置合せすることである。
Another object of the present invention is to reliably align the solder paste and solder ball combination with the substrate pad without the use of expensive alignment tools.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記その他の目的は、正
確に加工した空洞を有する位置合せボート内に真空によ
って保持された高融点はんだボールの各アレイ上に、あ
る測定された量の低融点はんだペーストを塗布すること
によって達成される。工程の流れを要約すると、次の通
りである。まず、位置合せボート内の空洞にはんだボー
ルを入れ、真空でボートとはんだボールをその場に保持
し始める。第二に、好ましくはスクリーン印刷によっ
て、ボート内のはんだボール上にある量のはんだペース
トを塗布する。第三に、はんだボールとはんだペースト
の組合せを基板に対して大まかに位置合せする手段とな
る位置合せ板をボートの上に置く。第四に、位置合せ板
を介してボート内のはんだボールの上面に基板を置く。
はんだペーストが基板上の導電性パッドを濡らすように
最小の圧力をかける。最後に、はんだペーストのリフロ
ー用の炉で基板と位置合せボートのアセンブリを加工す
る。
The above and other objectives are to provide a measured amount of low melting point on each array of high melting point solder balls held by vacuum in an alignment boat having precisely machined cavities. This is achieved by applying a solder paste. The process flow is summarized as follows. First, place the solder ball in the cavity in the alignment boat and start holding the boat and solder ball in place with vacuum. Second, a quantity of solder paste is applied onto the solder balls in the boat, preferably by screen printing. Thirdly, an alignment plate is placed on the boat which serves as a means for roughly aligning the combination of solder balls and solder paste with respect to the substrate. Fourth, place the substrate on top of the solder balls in the boat through the alignment plate.
Minimal pressure is applied so that the solder paste wets the conductive pads on the substrate. Finally, the substrate and alignment boat assembly is processed in a furnace for solder paste reflow.

【0012】リフロー中に、位置合せ板による大まかな
位置合せよりも正確に基板が自己位置合せできるので、
高価な位置合せツールが不要となる。これは、溶融した
はんだペーストの各部分が、基板上のそれぞれの導電性
パッドの全体及びはんだボールを濡らす自然の傾向があ
るからである。表面張力が、基板をより正確な位置合せ
に移らせる助けとなる。リフロー後に位置ずれが生じて
も、通常は基板を回路板に接合する時の2回目のリフロ
ー中に補償される。
During reflow, the substrate can be self-aligned more accurately than the rough alignment by the alignment plate.
Eliminates expensive alignment tools. This is because each portion of the molten solder paste has a natural tendency to wet the entire conductive pad and solder ball on the substrate. Surface tension helps move the substrate into a more precise alignment. Any misalignment that occurs after reflow is usually compensated for during the second reflow when joining the substrate to the circuit board.

【0013】[0013]

【実施例】本発明は、表面実装技術を利用して接合され
る任意の部品にはんだ接合を接続するために使用でき
る。実装領域内には多数の電子構造があり、これを他の
類似の電子構造または他の実装レベルに接続する必要が
ある。例えば、金属被覆されたセラミック基板に集積回
路チップを実装するものとする。いくつかの集積回路チ
ップを表面実装した回路カードを、次に回路板に表面実
装し、これをメイン・フレーム・コンピュータへの相互
接続回路とする。説明をわかりやすくし、一貫性をもた
せるため、はんだボール及びはんだペーストを「基板」
に装着すると言うことにする。
The present invention can be used to connect solder joints to any component that is joined utilizing surface mount technology. There are many electronic structures within the mounting area, which need to be connected to other similar electronic structures or other mounting levels. For example, an integrated circuit chip is mounted on a metal-coated ceramic substrate. A circuit card with some integrated circuit chips surface mounted is then surface mounted on a circuit board, which is the interconnection circuit to the mainframe computer. Solder balls and solder paste are used as a “substrate” for clarity and consistency.
I will attach it to.

【0014】時には「回路板」と言うこともあろうが、
これは「基板」を接合する相手の第2の電子構造を指す
ものとする。ただし、当業者なら気付くであろうが、本
発明を利用して、はんだボールをどれだけの数の電子構
造に装着することもできるはずである。基板の底面は、
誘電体部分と金属部分を有し、金属部分すなわちパッド
ははんだ接合をボンディングするために使用される。一
般に、誘電体は溶融したはんだに接着しない。
Sometimes referred to as a "circuit board,"
This shall refer to the second electronic structure with which the "substrate" is joined. However, as those skilled in the art will recognize, the present invention could be used to mount solder balls to any number of electronic structures. The bottom of the board is
Having a dielectric portion and a metal portion, the metal portion or pad is used to bond the solder joint. Generally, the dielectric does not adhere to the molten solder.

【0015】「低融点」(LMP)及び「高融点」(H
MP)という言葉は、特定の温度を指すものではない。
本発明の方法では、はんだペーストの融点がはんだボー
ルの融点よりも低いことだけが必要である。好ましいは
んだペーストとはんだボールの組合せの例は、37/6
3重量%のPb/Snからなる共融はんだペーストと、
90/10重量%のPb/Snからなるはんだボール用
の非共融はんだ組成物であろう。「共融」の語は、鉛/
スズなど2種またはそれ以上の組成からなる合金の最低
融点を言い、通常は重量%で表す。しかし、広い範囲の
材料が本発明に適していると思われ、そのうちの多くが
はんだ接続の技術分野で周知である。
"Low melting point" (LMP) and "high melting point" (H
The term MP) does not refer to a particular temperature.
The method of the present invention need only have the melting point of the solder paste lower than the melting point of the solder balls. An example of a preferable solder paste / solder ball combination is 37/6.
A eutectic solder paste composed of 3% by weight of Pb / Sn,
It would be a non-eutectic solder composition for solder balls consisting of 90/10 wt% Pb / Sn. The word "eutectic" is lead /
It is the lowest melting point of an alloy consisting of two or more compositions such as tin, and is usually expressed in% by weight. However, a wide range of materials appear suitable for the present invention, many of which are well known in the solder joint art.

【0016】従来技術に基づいて、はんだ接合工程の最
初の試みがされた。これを図2Aないし図2Dに示す。
真空を用いてはんだボール11をグラファイト製位置合
せ板13上に保持する。次に、光学式位置合せツールを
使ってはんだペースト・マスクを基板に位置合せした後
で、従来技術の方法で普通行われているように、基板1
7上に共融はんだペースト15を基板パッドのパターン
でスクリーン印刷する。次に基板17をはんだボール1
1に位置合せする。スプリット・イメージ光学式位置合
せツール19を使って、基板17上のはんだペースト・
パターン15を、X、Y、θ方向ではんだボール11に
位置合せする。次に基板17をはんだ11上まで下げ
る。最後に、位置合せ板13、はんだボール11、はん
だペースト15及び基板をコンベア付きの炉で処理し
て、共融はんだペースト15をリフローさせ、ボールを
基板パッドに接続する。
Based on the prior art, the first attempt at the solder joining process was made. This is shown in FIGS. 2A-2D.
A vacuum is used to hold the solder balls 11 on the graphite alignment plate 13. Then, after aligning the solder paste mask with the substrate using an optical alignment tool, the substrate 1 is processed as is commonly done in prior art methods.
The eutectic solder paste 15 is screen-printed on the substrate 7 in the pattern of the substrate pad. Next, the board 17 is attached to the solder ball 1
Align to 1. Using the split image optical alignment tool 19, solder paste on the board 17
The pattern 15 is aligned with the solder balls 11 in the X, Y and θ directions. Next, the board 17 is lowered onto the solder 11. Finally, the alignment plate 13, the solder balls 11, the solder paste 15, and the substrate are processed in a furnace with a conveyor to reflow the eutectic solder paste 15 and connect the balls to the substrate pads.

【0017】残念ながら、この提案された方法を自動化
するのは難しくコストがかかることが判明した。位置合
せツール、特にスプリット・イメージ光学式位置合せツ
ールは高価であり、位置合せ手順は、工程所要時間の点
で大きな制限要因である。しかし、セラミック基板は完
全に一様な寸法にまでは切削されないので、視察ツール
が必要と考えられていた。視察システムを必要としない
従来技術の位置合せシステムは、位置合せする部品の寸
法と形状の一様性に基づくものである。
Unfortunately, it has proven difficult and costly to automate the proposed method. Alignment tools, especially split image optical alignment tools, are expensive and the alignment procedure is a major limiting factor in terms of process turnaround time. However, since the ceramic substrate is not cut to a completely uniform size, it was considered necessary to have a tour tool. Prior art alignment systems that do not require a tour system rely on the uniformity of the size and shape of the parts to be aligned.

【0018】また、真空だけではんだボールの制御を維
持するのは難しいことも判明している。はんだボール相
互間ならびにはんだペースト及び基板上の導電性パッド
に対する中心度を確保するのが難しかっただけでなく、
はんだボールは時々大幅に位置がずれたり、完全に移動
することがある。はんだボールの中心度が不十分である
と、はんだペーストとはんだボールの組合せでなくそう
と意図していた橋絡の問題が起こりやすくなる。
It has also been found difficult to maintain control of the solder balls with vacuum alone. Not only was it difficult to secure centrality between the solder balls and for the solder paste and the conductive pads on the board,
The solder balls can sometimes be significantly misaligned or even move completely. If the centrality of the solder balls is insufficient, the bridging problem that was intended not to be a combination of the solder paste and the solder balls is likely to occur.

【0019】図3Aないし図3Dを参照しながら、本発
明の工程流れについて説明する。図3Aで、高融点はん
だボール11が位置合せボート25の空洞23内に位置
決めされている。好ましい実施例では、はんだボールは
直径0.089mm、相互の間隔が0.127mmであ
る。ただし、当業者なら気付くであろうが、本発明は、
広い範囲のはんだボールの直径及び間隔に適用できる。
位置合せ用空洞23は、基板上の各パッドの位置に対応
するように形成されている。例えば、25×25mmの
セラミック基板に、はんだパッド19×19個からなる
アレイがあり、従って位置合せ用空洞が361個存在す
ることになる。空洞23は、はんだボールを保持する、
はんだボールよりも直径が僅かだけ大きな位置合せ用空
洞23Aと、はんだボールより幾分狭い真空貫通孔23
Bの2つの部分を有する。現在の製造公差によれば、は
んだボールの寸法は0.086〜0.091mmであ
り、従って位置合せボート上のボール位置合せ用空洞は
0.094〜0.097mmとなる。空洞の深さは、は
んだボールの直径より僅かに小さくなる。真空貫通孔の
直径は、はんだボール11上にそれを定位置に保持する
のに十分な真空力が維持できる限り、重要ではない。位
置合せ用空洞及び真空貫通孔は、0.0076mm程度
のはんだボールの小部分のみが位置合せの頂面を越えて
突き出すように設計すべきである。
The process flow of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3D. In FIG. 3A, the high melting point solder balls 11 are positioned in the cavities 23 of the alignment boat 25. In the preferred embodiment, the solder balls have a diameter of 0.089 mm and are spaced apart from each other by 0.127 mm. However, as will be appreciated by those skilled in the art, the present invention
Applicable to a wide range of solder ball diameters and spacings.
The positioning cavity 23 is formed so as to correspond to the position of each pad on the substrate. For example, on a 25 × 25 mm ceramic substrate, there is an array of 19 × 19 solder pads, so there will be 361 alignment cavities. Cavity 23 holds the solder ball,
An alignment cavity 23A having a diameter slightly larger than the solder ball and a vacuum through hole 23 slightly narrower than the solder ball.
It has two parts, B. According to current manufacturing tolerances, the size of the solder balls is 0.086-0.091 mm, so the ball alignment cavity on the alignment boat is 0.094-0.097 mm. The depth of the cavity is slightly smaller than the diameter of the solder ball. The diameter of the vacuum through hole is not critical as long as a sufficient vacuum force can be maintained on the solder ball 11 to hold it in place. Alignment cavities and vacuum through holes should be designed so that only a small portion of the solder ball, on the order of 0.0076 mm, projects beyond the top surface of the alignment.

【0020】グラファイトが、好ましい位置合せボート
25の製造材料である。グラファイトは熱伝導率が良好
であり、その熱膨張率がセラミック基板と同程度であ
る。グラファイトの熱伝導率が高いため、炉の熱をはん
だ接合に伝えて、リフロー工程が速くなる。また、高い
熱伝導率は、接合組成の均一性を保つのに重要なことで
あるが、基板上で一様なリフロー温度を維持する助けと
なる。一部のセラミック材料は位置合せボートに適合し
ていようが、製造コストが非常に高くつく。また、セラ
ミック材料は脆い傾向があるが、グラファイト材料はず
っと強く割れ難い。
Graphite is the preferred material from which the alignment boat 25 is made. Graphite has good thermal conductivity, and its coefficient of thermal expansion is about the same as that of a ceramic substrate. Due to the high thermal conductivity of graphite, the heat of the furnace is transferred to the solder joint, which speeds up the reflow process. Also, high thermal conductivity, which is important for maintaining the uniformity of the bonding composition, helps maintain a uniform reflow temperature on the substrate. Although some ceramic materials may be compatible with alignment boats, they are very expensive to manufacture. Also, while ceramic materials tend to be brittle, graphite materials are much stronger and less prone to cracking.

【0021】はんだボールを定座させた後、位置合せボ
ート25の基部に真空を導入して、はんだボール11と
位置合せボート25を定位置に保持する。はんだボール
は、ゴム・スキージで定位置に位置決めすることが好ま
しい。スキージ(図示せず)を、位置合せボートの上面
または位置合せの頂面に置いた位置合せ板(図示せず)
を横切って接触させ、過剰のはんだボールを掃き捨て
る。
After the solder balls are seated, a vacuum is introduced to the base of the alignment boat 25 to hold the solder balls 11 and the alignment boat 25 in place. The solder balls are preferably positioned in place with a rubber squeegee. Alignment plate (not shown) with squeegee (not shown) placed on top of alignment boat or top of alignment
Contact across and sweep away excess solder balls.

【0022】図3Bを参照すると、正確に測定した低融
点はんだペースト15の一部分がはんだボール11上に
スクリーン印刷してある。このステップは、比較的大き
く安定な基板にはんだペーストを塗布する、従来技術の
方法とは違っている。はんだボール自体が扱い難いこと
を考えれば、はんだボール上でのはんだペーストのスク
リーン印刷がうまくいくことは、余り好ましくはないに
せよ、やや驚くべきことであった。はんだペースト用ス
クリーンは、通常押抜き、穿孔、またはエッチングで穴
を開けた金属製接触マスクであり、ステンレス鋼、真
鋳、または銅でできている。摩耗の点からステンレス鋼
が最良である。はんだボールの直径が0.089mmの
場合、はんだペースト部分の直径は約0.076mm、
高さは0.025mmである。直径が小さく高さが比較
的高いはんだペースト・パッド15が最適であることが
判明している。穴が小さいほど基板との位置合せがうま
くでき、体積が大きいと基板間の整合性がよくなる。は
んだパッドの高さが高い場合、スクリーン中のはんだペ
ーストのうちではんだボールに移る割合が大きくなるこ
とが観察された。高さを増すと、基板内のそりを収吸す
るのに幾分役立つことがある。はんだ接合を361個有
する25×25mmの基板では、はんだの全重量は0.
163〜0.3gで十分である。
Referring to FIG. 3B, a portion of the accurately measured low melting point solder paste 15 is screen printed onto the solder ball 11. This step differs from prior art methods of applying solder paste to a relatively large and stable substrate. The successful screen printing of the solder paste on the solder balls was somewhat surprising, if less preferred, given that the solder balls themselves are unwieldy. Solder paste screens are metal contact masks usually punched, perforated, or etched and made of stainless steel, brass, or copper. Stainless steel is the best in terms of wear. If the diameter of the solder ball is 0.089 mm, the diameter of the solder paste part is about 0.076 mm,
The height is 0.025 mm. A solder paste pad 15 having a small diameter and relatively high height has been found to be optimal. The smaller the hole, the better the alignment with the substrate, and the larger the volume, the better the matching between the substrates. It has been observed that when the height of the solder pad is high, a greater proportion of the solder paste in the screen is transferred to the solder ball. Increasing the height may serve somewhat to absorb the warpage in the substrate. For a 25 x 25 mm board with 361 solder joints, the total weight of solder is 0.
163-0.3g is sufficient.

【0023】次に、図3Cでは、基板17に備えて、位
置合せボート25の頂部に自己位置合せ板27が置いて
ある。自己位置合せ板27は、加工中の特定の基板に対
応する孔のあいた板である。自己位置合せ板27は、基
板17を位置合せボート25上のはんだボール・マトリ
ックスに対して大まかに位置合せさせる。はんだペース
トが基板上の対応するパッドの少なくとも一部分と接触
する場合、「粗位置合せ」の要件が満たされる。基板パ
ッドの半分未満がはんだボールの上に載る場合、すなわ
ち基板パッドの縁部がはんだボールの中心に来る場合、
本発明の方法によって信頼性のある接合が形成される。
この方法のこの時点では、良好なはんだ接合を行うのに
必要なほぼ完全な位置合せは不要である。自己位置合せ
板27はステンレス鋼製が好ましいが、耐久性があり機
械加工しやすく、工程中に汚染物質を放出しない材料な
ら何でもよい。当業者なら、基板をはんだボールに大ま
かに位置合せさせるための他の手段に気付くであろう。
Next, in FIG. 3C, a self-alignment plate 27 is placed on top of the alignment boat 25 in preparation for the substrate 17. The self-aligning plate 27 is a perforated plate that corresponds to the particular substrate being processed. The self-alignment plate 27 roughly aligns the substrate 17 with the solder ball matrix on the alignment boat 25. The "coarse alignment" requirement is met when the solder paste contacts at least a portion of the corresponding pad on the substrate. If less than half of the board pad rests on the solder ball, i.e. the edge of the board pad is in the center of the solder ball,
The method of the present invention forms a reliable bond.
At this point in the method, the near perfect alignment required to make a good solder joint is not necessary. The self-aligning plate 27 is preferably made of stainless steel, but may be any material that is durable, easy to machine and does not release contaminants during the process. Those of ordinary skill in the art will be aware of other means for roughly aligning the substrate with the solder balls.

【0024】図3Dで、自己位置合せ板27を使って基
板17をはんだペースト・パッド15上に置く。本発明
によれば、基板17はどんな寸法でもよい。例えば、一
般に入手可能な、集積回路を載せるためのセラミック基
板は25×25mmである。基板17をはんだペースト
15中に十分な力で押し込んで、良く接触させる。19
×19アレイで361個のはんだボールを有する25×
25mmの正方形のセラミック基板では、約9.1〜1
1.3kgで十分であろう。十分な力がかかると、基板
はすべてのはんだペースト・パッドと接触し、その結
果、すべての基板パッドが少なくともはんだペーストで
濡らされる。セラミック基板はしばしばそるので、圧力
を解除した後は基板とはんだペーストが接触しなくなる
こともあるけれども、優れたはんだ接合が得られる。基
板の寸法が異なり、はんだボールの数が違ってくると、
必要な力も変わってくる。
In FIG. 3D, the substrate 17 is placed on the solder paste pad 15 using the self-aligning plate 27. According to the invention, the substrate 17 can be of any size. For example, a commonly available ceramic substrate for mounting integrated circuits is 25 × 25 mm. The board 17 is pressed into the solder paste 15 with sufficient force so that the board 17 is brought into good contact. 19
25x with 361 solder balls in a 19x array
For a 25 mm square ceramic substrate, about 9.1 to 1
1.3 kg should be sufficient. When sufficient force is applied, the substrate contacts all solder paste pads, resulting in all substrate pads being at least wetted with solder paste. Ceramic substrates often warp, resulting in good solder joints, although the solder paste may lose contact with the substrate after the pressure is released. If the size of the board is different and the number of solder balls is different,
The required power also changes.

【0025】自己位置合せ板27を取り除き、基板1
7、はんだボール11、はんだペースト15、及び位置
合せボート25をベルト駆動の炉を通過させる。炉の温
度と滞在時間は、低融点のはんだペースト15は融ける
が、高融点のはんだボール11は融けないように選ぶ。
37/63重量%のPb/Snはんだペースト材料を使
用する場合、ある好ましいはんだリフロー工程は、炉内
で約13分間を要し、183℃以上での滞在時間が1〜
4分、ピーク温度が220℃以下となろう。はんだペー
スト15が溶融するとき、はんだペースト15、はんだ
ボール11及び基板17上のパッドの間の表面張力によ
って、自己位置合せ板27を用いた基板の大まかな位置
合せで生じた位置ずれの少なくとも一部分が直る傾向が
ある。従って、本発明の方法には高価なスプリット・イ
メージ光学式位置合せツールは不要である。基板17は
このとき回路板または他の電子構造へのはんだ接合操作
をすぐ行える状態にある。リフロー後に生じた位置ずれ
は、通常、基板を回路板に接合する際の2回目のリフロ
ー中に補償される。
The substrate 1 is removed by removing the self-alignment plate 27.
7. The solder balls 11, the solder paste 15, and the alignment boat 25 are passed through a belt-driven furnace. The furnace temperature and residence time are selected so that the low melting point solder paste 15 melts but the high melting point solder ball 11 does not melt.
When using 37/63 wt% Pb / Sn solder paste material, one preferred solder reflow process takes about 13 minutes in the furnace, with dwell times above 183 ° C.
4 minutes, the peak temperature will be below 220 ° C. As the solder paste 15 melts, at least a portion of the misalignment caused by the rough alignment of the substrate with the self-alignment plate 27 due to the surface tension between the solder paste 15, the solder balls 11 and the pads on the substrate 17. Tends to be fixed. Therefore, the method of the present invention does not require expensive split image optical alignment tools. The substrate 17 is then ready for soldering operations to the circuit board or other electronic structure. The misalignment that occurs after reflow is usually compensated for during the second reflow when joining the substrate to the circuit board.

【0026】本発明の方法は、従来技術に基づいてはん
だペーストとはんだボールの接合を製造しようとの従来
の試みに比べて、いくつかの利点を有する。はんだペー
ストを基板のパッド上にスクリーン印刷し、次に基板を
はんだボールと位置合せさせる場合、2台の視察システ
ムが必要である。1台ははんだペースト・スクリーンを
基板と位置合せするのに必要であり、もう1台は基板を
位置合せボート上に保持されたはんだボールに位置合せ
するのに必要である。これは、基板がグラファイト製位
置合せボートとは違って精密加工されたものではなく、
基板ごとに寸法が変わるためである。第2の視察システ
ムは、より高価なスプリット・イメージ光学式位置合せ
システムである。本発明では、位置合せシステムは不要
である。はんだボールが精密加工されたグラファイト中
で高精度で保持されるので、位置合せボートまたはボー
トを保持する位置合せ手段に対してマスクを物理的に位
置合せできるので、はんだペースト塗布用の位置合せシ
ステムは不要である。さらに、融けたはんだペーストの
表面張力が基板とはんだボールの間の位置ずれを直す働
きをし、かつ回路板レベルで2回目のリフローが行われ
るので、大まかな基板の位置合せを行うだけでよい。従
って、このステップに視察システムは不要である。
The method of the present invention has several advantages over previous attempts to produce solder paste and solder ball joints based on the prior art. If the solder paste is screen printed onto the pads of the board and then the board is aligned with the solder balls, two viewing systems are required. One is needed to align the solder paste screen with the substrate and the other is required to align the substrate with the solder balls held on the alignment boat. This is because the substrate is not precisely machined unlike the graphite alignment boat,
This is because the dimensions change for each substrate. The second inspection system is the more expensive split image optical alignment system. The present invention does not require a registration system. Since the solder balls are held with high precision in the precision-machined graphite, the mask can be physically aligned with the alignment boat or the alignment means that holds the boat. Is unnecessary. Further, since the surface tension of the melted solder paste serves to correct the positional deviation between the board and the solder ball, and the second reflow is performed at the circuit board level, it is only necessary to roughly align the board. . Therefore, no tour system is required for this step.

【0027】本発明の方法は、工程時間の点で秀れてい
る。平坦な位置合せボート上にはんだボールを装填し、
真空ははんだボールを定位置に保持するためだけに使う
のとは違って、真空下で凹窩のあるボート中にはんだボ
ールを装填するのはずっと容易である。本方法の位置合
せボートでは、はんだボールがずっと確実に保持され、
容易には動かない。この位置合せボートは扱いやすく、
保持力があるため、はんだボールがその場に配置され、
そこに留まっていることを確認するのに要する時間が少
なくてすみ、操作員の工程時間が短縮する。ペースト・
スクリーンが位置合せボートに位置合せされていると決
定するために別の光学式位置合せ工程を要しないので、
はんだボール上にはんだペーストのパッドを形成する工
程が速くなる。理論的には、位置合せボートとはんだペ
ースト・スクリーンを初期工程検査中に一度位置合せし
ておけば、無数の基板が加工できるはずである。同様
に、ペースト状はんだボールへの基板の大まかな位置合
せによっても、工程の速度が上がる。本発明の方法は、
はんだペーストを基板に塗布する旧来の方法に比べて8
倍速いと推定される。
The method of the present invention excels in process time. Load solder balls on a flat alignment boat,
Unlike vacuum, which is used only to hold solder balls in place, it is much easier to load solder balls into a recessed boat under vacuum. With the alignment boat of this method, the solder balls are held much more reliably,
It doesn't move easily. This alignment boat is easy to handle,
Because of the holding power, the solder balls are placed in place,
It takes less time to make sure that it remains there and reduces the operator's process time. paste·
Since no additional optical alignment step is required to determine that the screen is aligned with the alignment boat,
The process of forming pads of solder paste on the solder balls is faster. Theoretically, once the alignment boat and solder paste screen were aligned during the initial process inspection, a myriad of substrates could be processed. Similarly, rough alignment of the substrate with the paste-like solder balls also speeds up the process. The method of the present invention is
8 compared to the traditional method of applying solder paste to the board
Estimated to be twice as fast.

【0028】本発明を使用すると、工程欠陥の数が減
る。位置合せボートの精密加工により、ボール間の中心
度が高精度で維持できる。リフロー温度ははんだボール
がリフローしないように選ばれるので、はんだボールを
しっかりと保持させることが不可欠である。平面状の位
置合せボートを用いる旧来の方法では、日常的に基板パ
ッド間に10〜50%の橋絡が生じる。本発明の方法を
用いると、最小の力で基板をはんだペーストに押しつ
け、かつ最小量のはんだペーストを使用する限り、はん
だボールの橋絡や喪失はほとんど起こらない。本発明に
よって形成されたはんだ接合は、平面度と中心度のどち
らの点でも、改良された外観を呈する。はんだ接合は
6.5ミルの範囲内で平面であり、はんだボールは3ミ
ルの範囲内で相互に位置合せされる。
Using the present invention, the number of process defects is reduced. Precise machining of the alignment boat allows the centrality between balls to be maintained with high accuracy. The reflow temperature is chosen so that the solder balls do not reflow, so it is essential to hold the solder balls firmly. Traditional methods using planar alignment boats routinely produce 10-50% bridging between substrate pads. With the method of the present invention, solder ball bridging or loss is negligible as long as the substrate is pressed against the solder paste with minimal force and the minimum amount of solder paste is used. The solder joints formed in accordance with the present invention exhibit an improved appearance in both flatness and centrality. The solder joints are flat within 6.5 mils and the solder balls are aligned with each other within 3 mils.

【0029】光学式位置合せツールが不要になったため
に工程時間が改善され工具コストが低下したので、本発
明の方法は、初期に提案された方法よりも遥かに低コス
トである。また、製造される基板中の欠陥が少ないの
で、生産コストがさらに下がる。工程が操作員に教えや
すく、はんだ接合の製造時に必要な工程検査が少なくて
よいので、人件費も節約される。
The method of the present invention is much less expensive than the earlier proposed methods because the process time is improved and the tool cost is reduced because the optical alignment tool is no longer needed. Further, since the number of defects in the manufactured substrate is small, the production cost is further reduced. Labor costs are also saved as the process is easy to teach to the operator and requires less process inspection when manufacturing solder joints.

【0030】図4は、本発明による工程を実施するため
の半自動ツール39を示す。ツール39は、グラファイ
ト製位置合せボートを載せる、ボート・ロケータ・ステ
ーション40を有する。位置合せボート25には、所与
のリフロー操作中に4個の基板を置くのに十分な数のは
んだボール用空洞23を設けることが好ましい。ツール
39は3つの板50、60、70を備えている。第1段
はボール・スクリーン印刷段50で、位置合せボート2
5内の位置合せ用空洞中にはんだボールをスクリーン印
刷するのに使用される。第2段は、ペースト・スクリー
ン印刷段60で、位置合せボート内のはんだボール上に
ペーストをスクリーン印刷するのに使用される。最後に
第3段は位置合せロケータ板段70で、4個の基板17
を位置合せボート25上に大まかに位置合せする。加圧
操作もこの段で行われる。段50、60、70はそれぞ
れ順番に回転してボート・ロケータ・ステーション40
の所に来て、油圧シリンダで下げられて、各工程ステッ
プごとに位置合せボート25と接触する。
FIG. 4 shows a semi-automatic tool 39 for carrying out the process according to the invention. Tool 39 has a boat locator station 40 on which a graphite alignment boat is mounted. Alignment boat 25 is preferably provided with a sufficient number of solder ball cavities 23 to lay four substrates during a given reflow operation. The tool 39 comprises three plates 50, 60, 70. The first stage is the ball screen printing stage 50, which is the alignment boat 2
Used to screen print solder balls into the alignment cavities within 5. The second stage is the paste screen printing stage 60, which is used to screen print the paste on the solder balls in the alignment boat. Finally, the third step is the alignment locator plate step 70, and the four substrates 17
Is roughly aligned on the alignment boat 25. The pressurizing operation is also performed at this stage. Rows 50, 60 and 70 rotate in turn respectively to boat locator station 40.
Then, it is lowered by a hydraulic cylinder and comes into contact with the alignment boat 25 at each process step.

【0031】図5Aは、ボート・ロケータ・ステーショ
ン40の上面にあるボート・ロケータ板41の断面図で
ある。ステーション40の他の部分は、見やすくするた
めに省略してある。ボート・ロケータ板41はステンレ
ス鋼製が好ましく、位置合せボート25をX、Y、θの
各方向で位置決めするために精密加工してある。前述の
通り、位置合せボート25は、特定の寸法及び形状の基
板を4枚受けられるように加工してある。すべての位置
合せボート25の寸法と形状を均一にし、位置合せ用空
洞のパターンをそれぞれの基板に合わせて特別設計する
ことが好ましい。位置合せボート25とはんだボールを
固定するための真空がボート・ロケータ・ステーション
40に組み込まれている。
FIG. 5A is a cross-sectional view of the boat locator plate 41 on the top surface of the boat locator station 40. The other parts of the station 40 have been omitted for clarity. The boat / locator plate 41 is preferably made of stainless steel, and is precision-machined to position the alignment boat 25 in each of the X, Y, and θ directions. As described above, the alignment boat 25 is processed so that it can receive four substrates having specific dimensions and shapes. It is preferable to make all the alignment boats 25 uniform in size and shape, and specially design the pattern of the alignment cavities in accordance with each substrate. A vacuum for fixing the alignment boat 25 and the solder balls is built into the boat locator station 40.

【0032】図5Bは、ボール・スクリーン印刷段50
を位置合せボート25と接触させた時のツール39の断
面図である。はんだボールの集合体をボール溜め/スキ
ージ51のボール溜めに入れる。ボール溜め/スキージ
51がボール・スクリーン板53の表面を横切るとき、
はんだボールが落下してボール・スクリーン板53の各
穴に入る。保持板55がはんだボールをその場に保持す
る。ボール・スクリーン板53の穴のパターンは、位置
合せボート25の位置合せ用空洞のパターンと合致して
いる。ボール・スクリーン板53の厚さは、はんだボー
ルの直径に近く、従って各穴にははんだボールが1個し
か入らない。ボール溜め/スキージ51とボール・スク
リーン板53が密接に連動して、スキージ51が進んで
いくとき、はんだボールがボール・スクリーン板53上
に残るのを防止する。保持板55を取り除いて、はんだ
ボールを位置合せボート25内に付着させる。ボート2
5とはんだボールをその場に保持するため、真空を維持
する。このツールのすべての部品は、ステンレス鋼から
加工することが好ましい。
FIG. 5B shows a ball screen printing stage 50.
FIG. 11 is a cross-sectional view of the tool 39 when the tool is brought into contact with the alignment boat 25. Put the assembly of solder balls in the ball reservoir / ball reservoir of the squeegee 51. When the bowl / squeegee 51 crosses the surface of the ball screen plate 53,
The solder balls fall and enter the holes of the ball screen plate 53. Holding plate 55 holds the solder ball in place. The pattern of holes in the ball screen plate 53 matches the pattern of alignment cavities in the alignment boat 25. The thickness of the ball screen plate 53 is close to the diameter of the solder balls so that each hole contains only one solder ball. The ball reservoir / squeegee 51 and the ball screen plate 53 work closely together to prevent solder balls from remaining on the ball screen plate 53 as the squeegee 51 advances. The holding plate 55 is removed, and the solder balls are attached to the inside of the alignment boat 25. Boat 2
A vacuum is maintained to hold 5 and the solder balls in place. All parts of this tool are preferably machined from stainless steel.

【0033】次に、ペースト・スクリーン印刷段60を
定位置まで移動させる。図5Cに示す通り、ペースト・
スクリーン61が位置合せボート25と接触している。
ペースト・スクリーン61は、4枚の基板のパッド位置
に対応する穴がある点以外は、前述のものと同様であ
る。ペースト・スキージ63は、プラスチックまたはゴ
ム製の平坦なブレードでよい。ペースト・スクリーン6
1と接触する縁部を尖らせて、各方向ではんだスクリー
ン61に対して45度の角度になるようにすることが好
ましい。スキージ63は、スクリーン61の表面を横切
るとき、はんだボールの頂面上のスクリーン61を介し
てはんだペーストに力を加える。ペーストが付着した
後、ペースト・スクリーン印刷段60を位置合せボート
から離す。真空ではんだボールと位置合せボート25を
その場に保持する。
Next, the paste screen printing stage 60 is moved to a fixed position. As shown in FIG. 5C, paste
The screen 61 is in contact with the alignment boat 25.
The paste screen 61 is similar to that described above, except that there are holes corresponding to the pad positions of the four substrates. The paste squeegee 63 may be a flat blade made of plastic or rubber. Paste screen 6
It is preferable to sharpen the edge that contacts 1 so that the angle is 45 degrees with respect to the solder screen 61 in each direction. As the squeegee 63 traverses the surface of the screen 61, it applies force to the solder paste through the screen 61 on the top surface of the solder balls. After the paste is applied, the paste screen printing stage 60 is removed from the alignment boat. Hold the solder balls and alignment boat 25 in place with a vacuum.

【0034】図5Dは、位置合せボート25と接触させ
たときの位置合せロケータ板段70の断面図である。基
板位置合せ板71は、4枚の基板17を位置合せボート
25内のはんだペーストとはんだボールのアレイに大ま
かに位置合せするための孔を有する。基板を定位置に置
いた後、モジュール・プレス73を4枚の基板と接触さ
せ、基板17のパッドがはんだペーストでしっかり密封
されるように最小圧力をかける。図の方形のプレス73
は、印加圧力測定用の歪みゲージを備えたシリンダとす
ることが好ましい。圧力を加えた後、プレス73と位置
合せロケータ板段70を基板17及び位置合せボート2
5から離す。次にボートと基板のアセンブリを炉に入れ
て、はんだ接合を形成させる。
FIG. 5D is a cross-sectional view of the alignment locator plate step 70 when in contact with the alignment boat 25. The board alignment plate 71 has holes for roughly aligning the four boards 17 with the array of solder paste and solder balls in the alignment boat 25. After placing the boards in place, the module press 73 is brought into contact with the four boards and minimal pressure is applied so that the pads of the board 17 are tightly sealed with solder paste. Square press 73 in the figure
Is preferably a cylinder equipped with a strain gauge for measuring the applied pressure. After the pressure is applied, the press 73 and the alignment locator plate 70 are attached to the substrate 17 and the alignment boat 2.
Move away from 5. The boat and substrate assembly is then placed in a furnace to form a solder joint.

【0035】本発明をその好ましい実施例に関して記述
してきたが、当業者なら理解される通り、本発明の趣旨
及び範囲から逸脱することなしに変更を加えることがで
きる。
While this invention has been described in terms of its preferred embodiment, modifications can be made without departing from its spirit and scope, as will be appreciated by those skilled in the art.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、融けたはんだペースト
が基板上の各導電性パッドの全体を濡らすときに表面張
力が働くので、基板がリフロー中にはんだボールのアレ
イに対して少なくとも部分的に自己再位置合せできるた
め、コストのかかる位置合せが不要となる。
According to the present invention, the surface tension acts when the molten solder paste wets all of the conductive pads on the substrate so that the substrate is at least partially exposed to the array of solder balls during reflow. Since self-realignment is possible, costly alignment is unnecessary.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】低融点はんだペーストと高融点はんだボールか
ら基板上に作成したはんだ接合を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a solder joint formed on a substrate from a low melting point solder paste and a high melting point solder ball.

【図2】低融点はんだペーストを使って高融点はんだボ
ールを基板に接合するための予備工程の各段階を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing each step of a preliminary process for joining a high melting point solder ball to a substrate using a low melting point solder paste.

【図3】低融点はんだペーストを使って高融点はんだボ
ールを基板に接合するための本発明の工程の各段階を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the steps of the process of the present invention for joining high melting point solder balls to a substrate using a low melting point solder paste.

【図4】本発明に従って基板を接合するための準自動ツ
ールを示す図である。
FIG. 4 illustrates a semi-automatic tool for bonding substrates according to the present invention.

【図5】図4の準自動ツールの3つの部分を詳しく示し
た図である。
5 is a detailed view of three parts of the semi-automatic tool of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 はんだボール 13 位置合せ板 15 はんだペースト 17 基板 19 位置合せツール 23 位置合せ用空洞 25 位置合せボート 27 自己位置合せ板 40 ボート・ロケータ・ステーション 50 ボール・スクリーン印刷段 51 ボール溜め兼スキージ 53 ボール・スクリーン板 55 保持板 60 ペースト・スクリーン印刷段 61 ペースト・スクリーン 63 スキージ 70 位置合せロケータ板段 73 モジュール・プレス 11 solder balls 13 alignment plate 15 solder paste 17 substrate 19 alignment tool 23 alignment cavity 25 alignment boat 27 self-alignment plate 40 boat locator station 50 ball screen printing stage 51 ball reservoir and squeegee 53 ball Screen plate 55 Holding plate 60 Paste screen printing stage 61 Paste screen 63 Squeegee 70 Positioning locator plate stage 73 Module press

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョージ・シー・コリーア アメリカ合衆国22186、ヴァージニア州ウ オレントン・ハントン・ストリート5番地 (72)発明者 シーラ・クノッケ・リーズ アメリカ合衆国22075、ヴァージニア州リ ースバーグ、ホールヤード・コート803番 地 (72)発明者 リチャード・ダブリュー・カミングス アメリカ合衆国22026、ヴァージニア州ダ ムフリーズ、ジョナサン・コート2437番地 ─────────────────────────────────────────────────── ————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— date ——————−—————————————————————−—————————————————————————————————————— from there, at left? Court 803 (72) Inventor Richard W. Cummings 2437 Jonathan Court, Dumfries, Virginia 22026, USA

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数のはんだペーストとはんだボールの組
合せから基板の片面上の複数の導電性パッドへの複数の
はんだ接合を作成する方法であって、上記基板上の上記
導電性パッドのパターンに対応するパターンで配列され
た、位置合せ手段内の1組の位置合せ用空洞内に、複数
のはんだボールをしっかりと保持するステップと、上記
の各はんだボール上にある量のはんだペーストを塗布し
て、複数のはんだペースト・パッドを形成するステップ
と、上記の各はんだペースト・パッドの少なくとも一部
分が、上記基板上の対応する導電性パッドを濡らすよう
に、基板を上記はんだペースト・パッドに対して大まか
に位置合せして置くステップと、上記基板を最小の力で
上記はんだペースト内に押し込むステップと、上記はん
だペーストをリフローさせて、上記はんだペーストによ
って発生する表面張力の助けを借りて、上記基板を上記
はんだボールと位置合せさせるステップとを含む方法。
1. A method of making a plurality of solder joints from a combination of a plurality of solder pastes and solder balls to a plurality of conductive pads on one side of a substrate, the method comprising: forming a pattern of the conductive pads on the substrate. Firmly holding a plurality of solder balls in a set of alignment cavities in the alignment means arranged in a corresponding pattern, and applying an amount of solder paste on each of the above solder balls. Forming a plurality of solder paste pads, and the substrate with respect to the solder paste pads such that at least a portion of each of the solder paste pads described above wets a corresponding conductive pad on the substrate. Roughly align and place, press the substrate into the solder paste with minimal force, and lift the solder paste. By chromatography, with the aid of surface tension generated by the solder paste, the method comprising the steps of: causing the substrate aligned with the solder balls.
【請求項2】上記の各位置合せ用空洞が、上記はんだボ
ールよりも僅かに大きな直径をもち、上記位置合せ用空
洞の所の直径が上記はんだボールよりも小さな真空コン
ジットに接続され、上記真空コンジットに真空をかけて
上記はんだボールを保持することを特徴とする、請求項
1に記載の方法。
2. Each of said alignment cavities has a diameter slightly larger than said solder ball, said alignment cavity being connected to a vacuum conduit whose diameter is smaller than said solder ball, and said vacuum The method of claim 1, wherein a vacuum is applied to the conduit to hold the solder balls.
【請求項3】上記位置合せ用空洞内の上記はんだボール
の位置に対応する複数の穴を有するはんだペースト・ス
クリーンを使って、上記はんだペースト・パッドを塗布
することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
3. The solder paste pad is applied using a solder paste screen having a plurality of holes corresponding to the positions of the solder balls in the alignment cavity. The method described in.
【請求項4】上記位置合せ手段が、精密加工されたグラ
ファイト製ボートで、その片面に、上記基板上の上記導
電性パッドのパターンに対応するパターンの複数の位置
合せ用空洞を形成し、上記位置合せ用空洞が、上記はん
だボールの直径より僅かだけ大きな直径と、上記はんだ
ボールの直径よりも僅かだけ小さな深さを有することを
特徴とする、請求項1に記載の方法。
4. The positioning means is a precision-machined graphite boat, and a plurality of positioning cavities having a pattern corresponding to the pattern of the conductive pads on the substrate are formed on one surface of the boat. The method of claim 1, wherein the alignment cavity has a diameter that is slightly larger than the diameter of the solder ball and a depth that is slightly smaller than the diameter of the solder ball.
【請求項5】上記位置合せ手段上の上記位置合せ用空洞
を、複数の基板に対応するパターンで配列し、複数の基
板を上記はんだペースト・パッドに対して大まかに位置
合せして置き、上記の各基板を上記はんだペースト内に
押し込むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
5. The alignment cavities on the alignment means are arranged in a pattern corresponding to a plurality of substrates and the plurality of substrates are placed in general alignment with the solder paste pads. The method according to claim 1, wherein each of the substrates is pressed into the solder paste.
【請求項6】複数のはんだペーストとはんだボールの組
合せから基板の片面上の複数の導電性パッドへの複数の
はんだ接合を作成する方法であって、上記基板上の上記
導電性パッドのパターンに対応するパターンで配列され
た、位置合せ手段内の1組の位置合せ用空洞内に、複数
のはんだボールをしっかりと保持するステップと、上記
の各はんだボール上にある量のはんだペーストを塗布し
て、複数のはんだペースト・パッドを形成するステップ
と、上記の各はんだペースト・パッドの少なくとも一部
分が、上記基板上の対応する導電性パッドを濡らすよう
に、基板を上記はんだペースト・パッドに対して大まか
に位置合せして置くステップと、上記基板を最小の力で
上記はんだペースト内に押し込むステップと、上記はん
だペーストをリフローさせて、上記はんだペーストによ
って発生する表面張力の助けを借りて、上記基板を上記
はんだボールと位置合せさせるステップとを含む方法。
6. A method of making a plurality of solder joints from a combination of a plurality of solder pastes and solder balls to a plurality of conductive pads on one side of a substrate, the method comprising: forming a pattern of the conductive pads on the substrate. Firmly holding a plurality of solder balls in a set of alignment cavities in the alignment means arranged in a corresponding pattern, and applying an amount of solder paste on each of the above solder balls. Forming a plurality of solder paste pads, and the substrate with respect to the solder paste pads such that at least a portion of each of the solder paste pads described above wets a corresponding conductive pad on the substrate. Roughly align and place, press the substrate into the solder paste with minimal force, and lift the solder paste. By chromatography, with the aid of surface tension generated by the solder paste, the method comprising the steps of: causing the substrate aligned with the solder balls.
【請求項7】上記位置合せ用空洞内の上記はんだボール
の位置に対応する複数の穴を有するはんだペースト・ス
クリーンを使って、上記はんだペースト・パッドを塗布
することを特徴とする、請求項6に記載の方法。
7. The solder paste pad is applied using a solder paste screen having a plurality of holes corresponding to the positions of the solder balls in the alignment cavity. The method described in.
【請求項8】上記位置合せ手段が、精密加工されたフラ
ファイト製ボートで、その片面に、上記基板上の上記導
電性パッドのパターンに対応するパターンの複数の位置
合せ用空洞を形成し、上記位置合せ用空洞が、上記はん
だボールの直径より僅かだけ大きな直径と、上記はんだ
ボールの直径よりも僅かだけ小さな深さを有することを
特徴とする、請求項6に記載の方法。
8. The aligning means is a precision-machined boat made of flavite, and a plurality of aligning cavities having a pattern corresponding to the pattern of the conductive pads on the substrate are formed on one surface of the boat. 7. The method of claim 6, wherein the alignment cavity has a diameter that is slightly larger than the diameter of the solder balls and a depth that is slightly smaller than the diameter of the solder balls.
【請求項9】上記位置合せ手段上の上記位置合せ用空洞
を、複数の基板に対応するパターンで配列し、複数の基
板を上記はんだペースト・パッドに対して大まかに位置
合せして置き、上記の各基板を上記はんだペースト内に
押し込むことを特徴とする、請求項6に記載の方法。
9. The alignment cavities on the alignment means are arranged in a pattern corresponding to a plurality of substrates, the plurality of substrates being placed in general alignment with the solder paste pads, 7. The method of claim 6, wherein each of the substrates is pressed into the solder paste.
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Families Citing this family (97)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5917707A (en) 1993-11-16 1999-06-29 Formfactor, Inc. Flexible contact structure with an electrically conductive shell
US5205896A (en) * 1992-02-03 1993-04-27 Hughes Aircraft Company Component and solder preform placement device and method of placement
US5788143A (en) * 1992-04-08 1998-08-04 International Business Machines Corporation Solder particle deposition
GB2269335A (en) * 1992-08-04 1994-02-09 Ibm Solder particle deposition
US5436028A (en) * 1992-07-27 1995-07-25 Motorola, Inc. Method and apparatus for selectively applying solder paste to multiple types of printed circuit boards
US5284287A (en) * 1992-08-31 1994-02-08 Motorola, Inc. Method for attaching conductive balls to a substrate
US5254362A (en) * 1992-10-23 1993-10-19 Motorola, Inc. Method and apparatus for deposition of solder paste on a printed wiring board
US5324569A (en) * 1993-02-26 1994-06-28 Hewlett-Packard Company Composite transversely plastic interconnect for microchip carrier
US5323947A (en) * 1993-05-03 1994-06-28 Motorola, Inc. Method and apparatus for use in forming pre-positioned solder bumps on a pad arrangement
US5616206A (en) * 1993-06-15 1997-04-01 Ricoh Company, Ltd. Method for arranging conductive particles on electrodes of substrate
US7073254B2 (en) 1993-11-16 2006-07-11 Formfactor, Inc. Method for mounting a plurality of spring contact elements
US5820014A (en) 1993-11-16 1998-10-13 Form Factor, Inc. Solder preforms
ATE167978T1 (en) * 1994-03-15 1998-07-15 Mayer Heinrich WEBBING FOR PROVIDING SOLDER DEPOSITS FOR SOLDERING COMPONENTS ON A CIRCUIT BOARD
US5861323A (en) * 1994-06-06 1999-01-19 Microfab Technologies, Inc. Process for manufacturing metal ball electrodes for a semiconductor device
US5540377A (en) * 1994-07-15 1996-07-30 Ito; Carl T. Solder ball placement machine
US5539153A (en) * 1994-08-08 1996-07-23 Hewlett-Packard Company Method of bumping substrates by contained paste deposition
US5861663A (en) * 1994-12-27 1999-01-19 International Business Machines Corporation Column grid array or ball grid array pad on via
JP3271461B2 (en) * 1995-02-07 2002-04-02 松下電器産業株式会社 Solder ball mounting device and mounting method
US6939173B1 (en) 1995-06-12 2005-09-06 Fci Americas Technology, Inc. Low cross talk and impedance controlled electrical connector with solder masses
TW267265B (en) * 1995-06-12 1996-01-01 Connector Systems Tech Nv Low cross talk and impedance controlled electrical connector
US5685477A (en) * 1995-06-28 1997-11-11 Intel Corporation Method for attaching and handling conductive spheres to a substrate
US5872051A (en) * 1995-08-02 1999-02-16 International Business Machines Corporation Process for transferring material to semiconductor chip conductive pads using a transfer substrate
US5839641A (en) * 1995-08-30 1998-11-24 Industrial Technology Research Institute Apparatus for placing and aligning solder balls onto solder pads on a substrate for manufacturing IC devices
US6099935A (en) * 1995-12-15 2000-08-08 International Business Machines Corporation Apparatus for providing solder interconnections to semiconductor and electronic packaging devices
US5782399A (en) * 1995-12-22 1998-07-21 Tti Testron, Inc. Method and apparatus for attaching spherical and/or non-spherical contacts to a substrate
US8033838B2 (en) 1996-02-21 2011-10-11 Formfactor, Inc. Microelectronic contact structure
US5994152A (en) 1996-02-21 1999-11-30 Formfactor, Inc. Fabricating interconnects and tips using sacrificial substrates
US6100596A (en) * 1996-03-19 2000-08-08 Methode Electronics, Inc. Connectorized substrate and method of connectorizing a substrate
US5816482A (en) * 1996-04-26 1998-10-06 The Whitaker Corporation Method and apparatus for attaching balls to a substrate
US6024584A (en) * 1996-10-10 2000-02-15 Berg Technology, Inc. High density connector
US6093035A (en) * 1996-06-28 2000-07-25 Berg Technology, Inc. Contact for use in an electrical connector
US5868304A (en) * 1996-07-02 1999-02-09 International Business Machines Corporation Socketable bump grid array shaped-solder on copper spheres
US5762258A (en) * 1996-07-23 1998-06-09 International Business Machines Corporation Method of making an electronic package having spacer elements
SG71046A1 (en) 1996-10-10 2000-03-21 Connector Systems Tech Nv High density connector and method of manufacture
US6241535B1 (en) 1996-10-10 2001-06-05 Berg Technology, Inc. Low profile connector
US6042389A (en) * 1996-10-10 2000-03-28 Berg Technology, Inc. Low profile connector
US6139336A (en) 1996-11-14 2000-10-31 Berg Technology, Inc. High density connector having a ball type of contact surface
JP3065549B2 (en) * 1997-01-09 2000-07-17 富士通株式会社 Semiconductor chip component mounting method
US5839191A (en) * 1997-01-24 1998-11-24 Unisys Corporation Vibrating template method of placing solder balls on the I/O pads of an integrated circuit package
US6230963B1 (en) 1997-01-28 2001-05-15 Eric L. Hertz Method and apparatus using colored foils for placing conductive preforms
US6202918B1 (en) 1997-01-28 2001-03-20 Eric Hertz Method and apparatus for placing conductive preforms
US6056190A (en) * 1997-02-06 2000-05-02 Speedline Technologies, Inc. Solder ball placement apparatus
US6641030B1 (en) 1997-02-06 2003-11-04 Speedline Technologies, Inc. Method and apparatus for placing solder balls on a substrate
US6427903B1 (en) 1997-02-06 2002-08-06 Speedline Technologies, Inc. Solder ball placement apparatus
US6119927A (en) * 1997-02-18 2000-09-19 Edm Supplies, Inc. Method and apparatus for placing and attaching solder balls to substrates
US5880590A (en) * 1997-05-07 1999-03-09 International Business Machines Corporation Apparatus and method for burn-in and testing of devices with solder bumps or preforms
US7819301B2 (en) * 1997-05-27 2010-10-26 Wstp, Llc Bumping electronic components using transfer substrates
US7288471B2 (en) * 1997-05-27 2007-10-30 Mackay John Bumping electronic components using transfer substrates
US7007833B2 (en) 1997-05-27 2006-03-07 Mackay John Forming solder balls on substrates
US6609652B2 (en) 1997-05-27 2003-08-26 Spheretek, Llc Ball bumping substrates, particuarly wafers
US7842599B2 (en) * 1997-05-27 2010-11-30 Wstp, Llc Bumping electronic components using transfer substrates
US7654432B2 (en) 1997-05-27 2010-02-02 Wstp, Llc Forming solder balls on substrates
US6293456B1 (en) 1997-05-27 2001-09-25 Spheretek, Llc Methods for forming solder balls on substrates
US6059172A (en) * 1997-06-25 2000-05-09 International Business Machines Corporation Method for establishing electrical communication between a first object having a solder ball and a second object
US5872400A (en) * 1997-06-25 1999-02-16 International Business Machines Corporation High melting point solder ball coated with a low melting point solder
US6050481A (en) * 1997-06-25 2000-04-18 International Business Machines Corporation Method of making a high melting point solder ball coated with a low melting point solder
US6107122A (en) * 1997-08-04 2000-08-22 Micron Technology, Inc. Direct die contact (DDC) semiconductor package
TW406381B (en) * 1997-09-10 2000-09-21 Nittetsu Micro Metal K K Method and device for arraying metallic sphere
US5888884A (en) * 1998-01-02 1999-03-30 General Electric Company Electronic device pad relocation, precision placement, and packaging in arrays
US6253992B1 (en) * 1998-03-18 2001-07-03 Tessera, Inc. Solder ball placement fixtures and methods
US6402014B1 (en) 1998-05-29 2002-06-11 Hitachi, Ltd. Method of forming bumps
US6869008B2 (en) 1998-05-29 2005-03-22 Hitachi, Ltd. Method of forming bumps
SG74729A1 (en) * 1998-05-29 2000-08-22 Hitachi Ltd Method of forming bumps
US6070782A (en) * 1998-07-09 2000-06-06 International Business Machines Corporation Socketable bump grid array shaped-solder on copper spheres
US6100175A (en) 1998-08-28 2000-08-08 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for aligning and attaching balls to a substrate
US6595408B1 (en) * 1998-10-07 2003-07-22 Micron Technology, Inc. Method of attaching solder balls to BGA package utilizing a tool to pick and dip the solder ball in flux prior to placement
US6268275B1 (en) 1998-10-08 2001-07-31 Micron Technology, Inc. Method of locating conductive spheres utilizing screen and hopper of solder balls
US6325272B1 (en) 1998-10-09 2001-12-04 Robotic Vision Systems, Inc. Apparatus and method for filling a ball grid array
US6186392B1 (en) 2000-01-21 2001-02-13 Micron Technology, Inc. Method and system for forming contacts on a semiconductor component by aligning and attaching ferromagnetic balls
US6419148B1 (en) 2001-01-23 2002-07-16 Orbotech Ltd. System for forming bumps on wafers
DE10133791B4 (en) * 2001-07-16 2007-04-19 Infineon Technologies Ag Method for producing an electronic component
KR101124015B1 (en) * 2003-07-16 2012-03-26 그리픽스, 인코포레이티드 Electrical interconnect assembly with interlocking contact system
US7537461B2 (en) * 2003-07-16 2009-05-26 Gryphics, Inc. Fine pitch electrical interconnect assembly
US7297003B2 (en) * 2003-07-16 2007-11-20 Gryphics, Inc. Fine pitch electrical interconnect assembly
US20060196917A1 (en) * 2004-12-02 2006-09-07 International Business Machines Corporation Metallic plating for socket application in ball grid array packages
US7524698B2 (en) * 2004-12-02 2009-04-28 International Business Machines Corporation Handling and positioning of metallic plated balls for socket application in ball grid array packages
CN100493734C (en) * 2005-05-11 2009-06-03 光宝科技股份有限公司 Coating device with vibrator and coating method thereof
CN101854771A (en) * 2005-06-30 2010-10-06 揖斐电株式会社 printed circuit board
JP5021472B2 (en) * 2005-06-30 2012-09-05 イビデン株式会社 Method for manufacturing printed wiring board
US7619312B2 (en) * 2005-10-03 2009-11-17 Sun Microsystems, Inc. Method and apparatus for precisely aligning integrated circuit chips
JP4956609B2 (en) 2006-03-20 2012-06-20 グリフィクス インコーポレーティッド Composite terminals for fine pitch electrical connection assemblies
WO2008063138A2 (en) * 2006-11-22 2008-05-29 Rokko Ventures Pte Ltd An improved ball mounting apparatus and method
US8366485B2 (en) 2009-03-19 2013-02-05 Fci Americas Technology Llc Electrical connector having ribbed ground plate
EP2624034A1 (en) 2012-01-31 2013-08-07 Fci Dismountable optical coupling device
US9801285B2 (en) * 2012-03-20 2017-10-24 Alpha Assembly Solutions Inc. Solder preforms and solder alloy assembly methods
US8944831B2 (en) 2012-04-13 2015-02-03 Fci Americas Technology Llc Electrical connector having ribbed ground plate with engagement members
USD727852S1 (en) 2012-04-13 2015-04-28 Fci Americas Technology Llc Ground shield for a right angle electrical connector
USD718253S1 (en) 2012-04-13 2014-11-25 Fci Americas Technology Llc Electrical cable connector
USD727268S1 (en) 2012-04-13 2015-04-21 Fci Americas Technology Llc Vertical electrical connector
US9257778B2 (en) 2012-04-13 2016-02-09 Fci Americas Technology High speed electrical connector
US9543703B2 (en) 2012-07-11 2017-01-10 Fci Americas Technology Llc Electrical connector with reduced stack height
USD751507S1 (en) 2012-07-11 2016-03-15 Fci Americas Technology Llc Electrical connector
KR101284363B1 (en) * 2013-01-03 2013-07-08 덕산하이메탈(주) Metal core solder ball and heat dissipation structure of semiconductor device using the same
USD745852S1 (en) 2013-01-25 2015-12-22 Fci Americas Technology Llc Electrical connector
USD720698S1 (en) 2013-03-15 2015-01-06 Fci Americas Technology Llc Electrical cable connector
JP6249892B2 (en) * 2014-06-27 2017-12-20 三菱電機株式会社 Manufacturing method of semiconductor device
WO2017029255A2 (en) * 2015-08-17 2017-02-23 Schott Ag Method for aligning a luminous spot produced on an optical converter, device comprising a luminous spot and use thereof, and converter-cooling body composite having a metallic solder joint

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3871015A (en) * 1969-08-14 1975-03-11 Ibm Flip chip module with non-uniform connector joints
US4067104A (en) * 1977-02-24 1978-01-10 Rockwell International Corporation Method of fabricating an array of flexible metallic interconnects for coupling microelectronics components
US4565314A (en) * 1983-09-09 1986-01-21 At&T Bell Laboratories Registration and assembly of integrated circuit packages
JPS61242759A (en) * 1985-04-19 1986-10-29 Hitachi Ltd Placing equipment for formed solder
US4836435A (en) * 1986-05-12 1989-06-06 International Business Machines Corporation Component self alignment
US4722470A (en) * 1986-12-01 1988-02-02 International Business Machines Corporation Method and transfer plate for applying solder to component leads
US4739917A (en) * 1987-01-12 1988-04-26 Ford Motor Company Dual solder process for connecting electrically conducting terminals of electrical components to printed circuit conductors
US4752027A (en) * 1987-02-20 1988-06-21 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for solder bumping of printed circuit boards
US4759491A (en) * 1987-05-18 1988-07-26 American Telephone And Telegraph Company Method and apparatus for applying bonding material to component leads
US4831724A (en) * 1987-08-04 1989-05-23 Western Digital Corporation Apparatus and method for aligning surface mountable electronic components on printed circuit board pads
JPH0795554B2 (en) * 1987-09-14 1995-10-11 株式会社日立製作所 Solder ball alignment device
JP2660077B2 (en) * 1988-03-16 1997-10-08 ジーイーシー ― マルコニ リミテッド Vernier structure for flip-chip bonded equipment
JPH01256141A (en) * 1988-04-06 1989-10-12 Fujitsu Ltd Soldering method
US5024372A (en) * 1989-01-03 1991-06-18 Motorola, Inc. Method of making high density solder bumps and a substrate socket for high density solder bumps

Also Published As

Publication number Publication date
US5118027A (en) 1992-06-02
JPH04328840A (en) 1992-11-17

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